第1章软件体系结构概论
软件体系结构
课程名称：软件体系结构 课程编号：C304 课程学分：2 适用学科：计算机应用技术 软件体系结构 Software Architecture 教学大纲 一、课程性质 本课程是为计算机应用专业研究生开设选修课。软件体系结构是软件开发设计的高级课程，对培养计算机应用专业研究生今后从事大型软件开发工作有重大意义。 二、课程教学目的 学生通过本课程的学习后，在概念上建立从体系结构看待软件系统的观念，理解体系结构设计的优劣对软件系统质量的影响；掌握软件体系结构的建模、评价与检测的方法，能够应用上述方法评价软件体系结构的质量。 三、课程教学基本内容及基本要求 第一章绪论（2学时） 1、软件体系结构概述 2、研究内容与方法 第二章软件体系结构建模理论（2学时） 1、软件体系结构描述语言ADL简介 2、时序逻辑描述语言LOTOS简介 3、实例研究：流媒体信道调度模型及描述
第三章软件体系结构一致性检测（2学时） 1、软件体系结构一致性 2、软件体系结构一致性测试算法 3、实例研究1-三层C/S结构一致性检测 第四章软件体系结构评价（4学时） 1、软件体系结构评价模型 2、软件体系结构性能评价 3、软件体系结构可靠性评价 4、实例研究基于C/S结构的视频点播系统性能研究 第五章软件体系结构案例分析（16学时） 1、COBAR体系结构简介 2、P2P体系结构简介 3、网格体系结构简介 四、本课程与其它课程的联系与分工 本课程的先修课程为《面向对象程序》及《分布式数据库》，通过上述课程的学习，使学生能够体会大型软件开发的基本过程，体会到软件开发中体系结构的重要性。 五、实践环节教学内容的安排与要求 结合本研究室的研究课题，评价软件体系结构的性能。 六、本课程课外练习的要求 结合自己的研究课题，建立软件体系结构的性能模型和可靠性模型，以实际系统为被背景评价软件体系的性能。
软件体系结构作业 完整版
第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？ 软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？ 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难？ 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费 用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多个开 发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题挑战和困难：
《软件体系结构》教学大纲
《软件体系结构》教学大纲 一、课程概述 《软件体系结构》是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科，目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域。体系结构在软件开发中为不同的人员提供了共同交流的语言，体现并尝试了系统早期的设计决策，并作为相同设计的抽象，为实现框架和构件的重用、基于体系结构的软件开发提供了有力的支持。 作为计算机科学与技术专业软件工程方向的重要专业课程，本课程主要系统地介绍软件体系结构的基本原理、方法和实践，全面反映软件体系结构研究和应用的最新进展。既讨论软件体系结构的基本理论知识，又介绍软件体系结构的设计和工业界应用实例，强调理论与实践相结合。 本课程的先修课程为“软件工程”。 二、课程目标 1．知道《软件体系结构》这门学科的性质、地位、研究范围、学科进展和未来方向等。2．理解该门学科的主要概念、基本原理和策略等。 3．掌握软件体系结构的建模方法、描述方法，通过对不同软件体系结构风格的掌握，能够采用正确的基于体系结构的软件开发。 4．能够把所学的原理应用到具体的实践中去，培养学生发现、分析和解决问题的能力等。 三、课程内容与教学要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下： 知道———是指对这门学科和教学现象的认知。 理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。 掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。
学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。 教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。 本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。 教学内容及教学要求表
计算机系统结构第一章自考练习题答案
第一章计算机系统结构的基本概念 历年真题精选 1. 下列对系统程序员不透明的是（）。 A. 乘法器 B. 先行进位链 C. 指令缓冲器 D. 条件码寄存器2．“从中间开始”设计的“中间”目前多数是在（ D ）。 A. 微程序机器级与汇编语言机器级之间 B. 操作系统机器级与汇编语言机器级之间 C. 传统机器语言机器级与微程序机器级之间 D. 传统机器语言机器级与操作系统机器级之间 3. 开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、（资源重复）和（资源 共享）。 4. 计算机系统弗林分类法，把计算机系统分成单指令流单数据流（SISD）、单指令流多数 据流（SIMD）、（多指令流单数据流（MISD））和（多指令流多数据流（MIMD））四大类。 5. 设计指令系统时，以乘法运算为例，简述系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现 各应考虑的问题。（ P4） 6. 实现软件移植的途径有哪些各受什么限制（ P14） 同步强化练习 一．单项选择题。 1. 实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由（ C ）。 A. 编译程序翻译 B. 编译程序解释 C. 汇编程序翻译 D. 汇编程序解释 2. 系列机软件应做到（ B ） A. 向前兼容，并向下兼容 B. 向后兼容，力争向上兼容 C. 向前兼容，并向上兼容 D. 向后兼容，力争向下兼容 3. 在计算机系统多级层次结构中，机器级由低到高，相对顺序正确的应当是（ B ）。 A. 传统机器语言、汇编语言、操作系统 B. 微程序、传统机器语言、高级语言 C. 高级语言、汇编语言、传统机器语言 D. 传统机器语言、应用语言、高级语言 4. 可以直接执行微指令的是（ C ）。 A. 编译程序 B. 微程序 C. 硬件 D. 汇编程序 5. 计算机系统结构不包括（ A ）。 A. 主存速度 B. 数据表示 C. 机器工作状态 D. 信息保护 6. 对计算机系统结构透明的是（）。 A. 是否使用通道型I/0处理机 B. 虚拟存储器 C. 字符行运算指令 D. VLSI技术 7. 在主存设计上，属计算机系统结构考虑的应是（ C ）。 A. 频宽的确定 B. 多体交叉还是单体 C. 容量和编址单位 D. 用MOS还是TTL 8. 计算机组成设计不考虑（ B ）。 A. 缓冲技术 B. 功能部件的集成度 C. 专用部件设置 D. 控制机构的组成
软件工程部分课后练习题答案
第一章 1.计算机系统是由计算机硬件系统和软件系统这两个密不可分的部分组成的。 2.计算机软件系统通过运行程序来实现各种不同应用，包括用户为自己的特定目的编写的程序、检查和诊断机器系统的程序、支持用户应用程序运行的系统程序、管理和控制机器系统资源的程序等。 3.在软件工程学中，软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境。 4.在软件工程层次结构中，包括工具层、方法层、过程、技术层和质量保证层。 5.在面向对象概念中，消息传递是其与外部世界相互关联的唯一途径。 第三章 1.软件需求分析，可以把软件功能和性能的总体概念描述为具体的软件需求规格说明，进而建立软件开发的基础。 2.软件需求工作基本上包括收集用户、市场等方面对项目的需要，经过分析建立解题模型，细化模型，抽取需求。 3.结构化分析方法的基本步骤是采用由顶向下对系统进行功能分解，画出分层数据流图；由后向前定义系统的数据和加工，绘制数据词典和加工说明；最终写出软件需求和规格说明书。 4.面向对象分析方法总是从理解系统的“使用实例”开始，基本步骤是：定义系统的用例，在领域分析的基础上建立问题域的类（对象模型），然后开始建立对象——关系和对象——行为模型。 5.需求分析评审过程由以下5个步骤组成：规划、准备、召开审查大会、修改缺陷、重审。第四章 1.与软件需求分析一样，软件设计也有两种主要设计方法：以结构化设计为基础的结构化软件设计和面向对象方法指导的面向对象软件设计。 2.传统的软件设计任务通常分两个阶段完成。第一个阶段是概要设计，包括体系结构设计
和接口设计，并编写概要设计文档；第二阶段是详细设计，其任务是确定各个软件的数据结构和操作，产生描述各软件组件的详细设计文档。 3.结构化的软件设计方法是一种面向数据流的设计方法，在面向数据流的方法中，数据流是考虑一切问题的出发点。 4.在数据流图中所代表的结构化设计模型中，所有系统均可纳入两种典型的形式，因此系统结构图也有两种类型：变换型系统结构图，事务型系统结构图。 5.Jackson表示法包括图形描述（Jackson图）和文本描述（Jackson伪代码）两种形式。 第五章 1.与结构化设计一样，面向对象设计也是将分析阶段所建立的分析模型转变为软件设计模型，应用数据设计（对象属性设计）、接口设计（消息模型开发）以及过程设计（子系统级设计）。 2.当两个子系统相互通信时，可以建立客户机/服务器连接或端对端连接。 3.系统设计不仅包括主要的业务需求子系统设计，还包括用户界面子系统设计、任务管理子系统设计、数据管理子系统设计。 4.对象设计强调从问题域的概念转换成计算机领域的概念，通过对象的描述、算法和数据结构设计、程序构件和接口，实现相关的类、关联、属性和操作。 5.在面向对象设计中系统设计的主要目标是表示软件体系结构。对象设计着重于对象及其交互的描述 第八章 1.软件程序测试的目的是发现程序中的错误，其主要任务是通过在计算机上执行程序，暴露程序中潜在的错误。
软件体系结构作业(完整版)
第一章: 1?根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出 现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工 业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我 们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2?什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？ 软件重用：是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1 ）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3?什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特 殊要求？ 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素可重用构件的特殊要求：（1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4?基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪 些挑战和困难? 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降 低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面 需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战?此外，在同 一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个 严峻的问题 挑战和困难：
体系结构
Oracle体系结构
一、 概述： Oracle服务器是一种对象关系数据库管理系统，它为信息管理提供开放、综合和集成的方法。Oracle 服务器中有多种进程、内存结构和文件，但当处理SQL 语句时并非都 使用它们。有一些用于改善数据库性能确保数据库能够在软件或硬件错误事 件中得以恢复或者执行维护数据库所需的其它任务。 Oracle 服务器由一个Oracle 例程和一个Oracle 数据库组成 Oracle 例程是后台进程和内存结构的组合，必须启动例程才能访问数据库中的数据，每次启动例程都会分配系统全局区(SGA) 并启动Oracle后台进程 ? SGA 是用于存储数据库信息的内存区该信息为数据库进程所共享
Oracle 数据库是作为一个单元处理的数据集合，数据库的一般用途是存储和检索相关信息。数据库有一个逻辑结构和一个物理结构，数据库的物理结构是数据库中操作系统文件的集合Oracle 数据库由三种文件类型组成： ? 数据文件包含数据库中的实际数据。数据存储在用户定义的表中，但是数据文件也包含数据字典、成图象前的修改数据、索引以及其它类型的结构。一个数据库至少有一个数据文件。数据文件的特点是 –一个数据文件只能与一个数据库相关； –可以为数据文件设置某些特性以便它们在数据库运行空间不足时能够自动扩展； –一个或多个数据文件形成数据库存储的逻辑单元。这个单元称为表空间。? 重做日志包含对数据库所做的更改记录，这样万一出现故障可以启用数据恢复。一个数据库至少需要两个重做日志文件。 ? 控制文件包含维护和验证数据库完整性的必要信息。例如：控制文件用于识别数据文件和重做日志文件。一个数据库至少需要一个控制文件。
Oracle体系结构概述
Oracle 体系结构概述 完整的Oracle 数据库系统通常由两个部分组成：实例（INSTANCE ）和数据库（DATABASE ）。数据库是由一系列物理文件的集合（数据文件，控制文件，联机日志，参数文件等）；实例则是由一组Oracle 后台进程/线程以及在服务器分配的共享内存区。 实例和数据库有时可以互换使用，不过二者的概念完全不同。实例和数据库之间的关系是：数据库可以由多个实例装载和打开，而实例可以在任何时间点装载和打开一个数据库。准确地讲，一个实例在其生存期中最多只能装载和打开一个数据库。如果要想再打开其他数据库，必须先丢弃这个实例，并创建一个新的实例。 数据库的主要功能是保存数据，实际上可以将数据库看作是存储数据的容器。数据库的存储结构也就是数据库存储数据的方式，Oracle 数据库的存储结构分为逻辑存储结构和物理存储结构，这两部分是相互独立但又密切相关的。逻辑存储结构主要用于描述在Oracle 内部的组织和管理数据的方式，而物理存储结构则用于描述在Oracle 外部，即操作系统中组织和管理数据的方式。 Oracle 对逻辑存储结构和物理存储结构的管理是分别进行的，两者之间不直接影响。因此Oracle 的逻辑存储结构能够适用于不同的操作系统平台和硬件平台，而不需要考虑物理实现方式。 在启动Oracle 数据库服务器时，实际上是在服务器的内存中创建一个Oracle 实例（即在服务器内存中分配共享内存并创建相关的后台进程），然后由这个实例来访问和控制磁盘中的数据文件。图2-1以最简单的形式展示了Oracle 实例和数据库。Oracle 有一个很大的内存块，称为系统全局区（SGA ）。 文件 文件文件文件 文件数据库 SGA 后台进程后台进程后台进程后台进程后台进程后台进程后台进程 实例 图2-1 Oracle 实例和数据库 当用户连接数据库时，实际上是连接到实例中，由实例负责与数据库通信息，然后再将处理结构返回给用户。 Oracle 数据库服务器的后台进程的数量与其工作模式有密切关系。Oracle 服务器处理请求有两种最常见的方式，分别是专用服务器连接和共享服务器连接。在专用服务器连接下，Oracle 数据库会为每个用户请求分配一个专用服务器进程为其提供服务，当用户请求结束后，对应的服务器进程也相应地被终止。如果同时存在大量的用户请求，则需要同等数量的服务器进程提供服务。 而在共享服务器连接下，Oracle 数据库始终保持一定数量的服务器进程，用户的请求首
软件体系结构 知识点概要
第一章软件体系结构概论 1 什么是软件危机？主要特点、表现形式、策略 软件危机：是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题 软件危机的表现形式： 1）软件成本的日益增长：相反，计算机硬件随着技术的进步、生产规模的扩大，价格却在不断的下降，这样一来，软件成本在计算机中占有的比例越来越大2）开发进度难以控制：用户需求变化等各种意想不到的情况层出不穷，常常令软件开发过程很难保证按预定的计划实现，给项目计划和论证工作带来很大的困难3）软件质量差 4）软件维护困难 软件危机的成因： 1 用户需求不明确 2 缺乏正确的理论指导 3 软件规模越来越大4软件复杂度越来越高 如何克服软件危机（策略）：用工程的方法进行软件生产的可能性，即应用现代工程的概念、 原理、技术和方法进行计算机软件的开发、管理和维护 软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。软件工程包括三要素：方法、工具和过程 2软件构件的概念 构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通讯接口和实现代码的复合体。 简单地说，构件是具有一定功能，能够独立工作或能同其他构件装配起来协调工作的程序体，构件的使用同它的开发、生产无关。 构件模型是对构件本质特征的抽象描述 3构件重用的概念 构件开发的目的是重用，为了让构件在新的软件项目中发挥作用，库的使用者必须完成以下工作：检索与提取构件，理解与评价构件，修改构件，最后将构件组装到新的软件产品中 4软件重用的定义 软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中，重复使用相同或相近软件元素的过程。软件元素（即软构件）包括：程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档、领域知识等。 5 管理重用的方法（列举，不用扩展） 有效进行软件重用的业界经验总结 （1）关注特定领域的软件资源 （2）正确命名软件资源 （3）慎重考虑是否具备重用的必要 （4）迭代演进可重用的资源 （5）保持一致性要比遵循行业标准更重要 （6）进行代码审查 （7）没有自动化的回归测试套件，就不要发布可重用的软件资源 （8）理解业务需求之后再去说服别人 （9）尽可能与开发团队一起创建可重用的软件资产 （10）从生产支持人员那里获取可重用资源的需求 6软件体系结构的概念
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍
第一章【荐】共享平台架构图与详细说明 1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计 (逻辑指的是业务逻辑) 注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与
维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计 注:技术架构图 --主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构) 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：
软件体系结构分析
三层C/S结构应用实例 ——连锁超市管理系统1.系统背景介绍 1.1任务概述 该连锁超市是具有一定规模的大型私有企业，其通用的管理系统是针对超市的运营特点以及对信息的存储方式而特别设计的，该系统的基本信息如下： ①信息量大，须存储类别众多的货物信息，人事管理信息等。其分布在十几个城市的各个分店的所有信息都需要进行统一管理。 ②单位众多，分布广，系统涵盖的单位达100多个，分布在各个中小型城市。 1.2用户特点 用户类型多，数量大，各类信息管理涉及行政管理（一级）、人事管理（二级）、基础管理（三级）等三级层次，各层次的业务职责不同，各层次的管理者对系统的查询功能和权限也不同。 1.3硬件条件 网络发展的环境各不相同，由于各地区的条件以及操作能力有限，某些中小型地区只有单机，需要陆续加入广域网。 1.4 设计目标 项目要求系统应具备较强的适应能力和演化能力，无论单机还是网络环境均能运行，并能保证数据的一致性，且能随着网络环境的改善和管理水平的提高，平稳的从单机向广域网过渡，从集中式数据库向分布式数据库方式，从独立的应用程序方式向适应Intranet环境演变。 1.5 需求规定
1.5.1 数据管理能力要求 系统的输入由程序设计而提示用户输入功能选择命令，当需要对系统中的数据库进行更新时，必须以完整的格式化的文件化的形式进行输入。以此保证数据库中的数据的一致性和完整性。同时系统支持不同地区的用户通过服务器同时对数据库中的数据进行访问。该系统为一个典型的分布式软件体系结构。 1.5.2 故障处理要求 系统在出现故障时，原始未出现错误的数据，任可以提供给用户访问，当用户要求访问的数据为故障数据时，提示用户系统正处于维护状态。为避免故障的产生对数据的影响，将数据备份在磁盘或者或者硬盘中，通过日志文件，将数据的操作更新至备份数据中。同时，要求系统具有极强的可维护性，和容错与纠错能力。在系统发生故障时，能对故障进行及时的处理。恢复之后的系统，较之于以前，更坚强与牢固。 2.系统分析与设计 三层C/S体系结构运用事务分离的原则将系统应用分为表示层、功能层、数据层三个层次，每一层次都有自己的特点，如表示层是图形化的、事务驱动的，功能层是过程化的，数据层则是结构化和非过程化的，难以用传统的结构化分析与设计技术统一表达这三个层次。面向对象的分析与设计技术则可以将这三个层次统一利用对象的概念进行表达。当前有很多面向对象的分析和设计方法，我们采用Coad和Yourdon的OOA（object-oriented analyzing，面向对象的分析）与OOD（object-oriented design，面向对象的设计）技术进行三层结构的分析与设计。 在该系统的三层结构中，中间的功能层是关键。运用该系统的应用程序的最基本的就是执行数千条定义业务如何运转的业务逻辑。一个业务处理过程就是一组业务处理规则的集合。中间层反应的是应用域模型，是该系统的核心内容。 Coad和Yourdon的OOA用于理解和掌握该系统应用域的业务运行框架，也就是应用域建模。OOA模型描述应用域中的对象，以及对象间
第一章管理信息系统的基本结构
第一章管理信息系统的基本结构 1.基于管理层次的系统结构 (1).事务数据处理系统 (2).操作控制系统 (3).管理控制系统 (4).战略计划系统 2.基于组织职能的系统结构(横纵) 4.管理信息系统的软件结构：事务处理部分管理控制部分战略决策部分数据库部分借口部分 5.管理信息系统的应用 1.决策支持系统 2 电子商务3.电子政务4农业信息化——电子农务5电子法务 6.管理的概念（职能和特征） 特征：管理是一种社会现象或者文化现象，本质上是一个过程 管理的载体是组织 管理的目的是有效地实现组织的目标 管理的主体是管理者 管理的客体是管理对象，即组织所拥有的资源和管理环境 管理的核心是协调 职能：计划组织指挥协调控制 7.信息的概念和特征星系是经过采集，记录处理并以可检索的形式储存的数据，这种数据对接收者会产生某种影响 特征：1事实性2可识别性3可处理性4可存储性5可共享性6可传递性 8.数据，信息与知识 数据：数据是计算机处理的基本对象，从管理信息系统的角度来看，数据是对客观事物的性质，状态以及相互关系等进行记载的物理符号或者是这些符号的组合。 信息：是数据加工的结果，对接收者产生一定的影响。 只是：是以某种方式把一个或者多个信息关联在一起的信息结构，是客观世界规律性的总结。 8.信息化的主要特征和范围 范围：经济军事社会生活和科技文化5个层次产品企业国名经济产业社会生活信息化 智能化数字化一体化人性化 9系统的含义和具备条件 含义：系统是一组相互关联作用和配合的部件为完成特定的目标，按一定结构组成的整体条件：1要有2个以上的要素 2要素之间要相互联系，相互作用， 3.要素之间的联系和作用必须产生整体的功能 10.系统的一般模型一个图输入输出处理环境边界什么的
软件体系结构论文
软件体系结构 论文 年级院系： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师：
2014年12月28日
目录： 一、软件体系结构概论 (1) 二、体系结构风格 (3) 三、UML语言 (5) 四、XML语言 (8) 五、动态软件体系结构 (10) 六、基于体系结构的软件开发 (12) 七、软件体系结构的评估 (12) 八、软件产品线体系结构 (12) 九、软件体系结构的发展方向 (13) 十、参考书籍 (14)
软件体系结构概论： 软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。 1、软件体系结构的定义： 虽然软件体系结构已经在软件工程领域中有着广泛的应用，但迄今为止还没有一个 被大家所公认的定义。许多专家学者从不同角度和不同侧面对软件体系结构进行了刻画，较为典型的定义有： （1）软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。体系结构问题包括总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取，给设计元素分配特定功能，设计元素的组织，规模和性能，在各设计方案间进行选择等。软件体系结构处理算法与数据结构之上关于整体系统结构设计和描述方面的一些问题，如全局组织和全局控制结构、关于通讯、同步与数据存取的协议，设计构件功能定义，物理分布与合成，设计方案的选择、评估与实现等 （2）软件体系结构有四个角度，它们从不同方面对系统进行描述：概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了一个系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。 （3）软件体系结构是一个抽象的系统规范，主要包括用其行为来描述的功能构件和构件之间的相互连接、接口和关系。 （4）一个程序或计算机系统的软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中，"软件外部的可见特性"是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。 2、软件体系结构的发展历史：
软件系统架构图-参考案例
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍
第一章【荐】共享平台架构图与详细说明 1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计 (逻辑指的是业务逻辑) 注:逻辑架构图 --主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面
升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质
量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 1.2.【荐】技术架构设计 注:技术架构图 --主要突出子系统/模块自身使用的 技术和模块接口关联方式
体系结构
某台主频为400MHz 的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平均指令类型 指令执行数量 平均时钟周期数 整数 45000 1 数据传送 75000 2 浮点 8000 4 分支 1500 2 求该计算机的有效CPI 、MIPS 和程序执行时间。 解：（1）CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2) / 129500＝ (或 259 460 ) （2）MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/ ＝ (或 259 5180 MIPS) （3）程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575μs 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？ 解 由题可知： 可改进比例 = 40% = 部件加速比 = 10 根据Amdahl 定律可知： ()5625.110 4 .04.011 =+-= 系统加速比 采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高到原来的倍。 指令 使用频度 指令 使用频度 指令 使用频度 ADD 43% JOM 6% CIL 2% SUB 13% STO 5% CLA 22% JMP 7% SHR 1% STP 1% 种编码的平均码长。 解： 根据给出的九条指令的使用频度和哈弗曼生成算法的结构的不用构造了两种不同的哈夫曼树。
（左边为A ，右边为B ） 各编码如下： 由表可知，三种编码的平均码长为：(公式：L=∑Pi*Li) 哈弗曼编码：位 3/3/3编码：位 2/7编码：位 平均码长：2*43%+2*22%+4*（1-43%-22%）= .某机指令字长16位。设有单地址指令和双地址指令两类。若每个地址字段为6位.且双地址指令有X 条。问单地址指令最多可以有多少条? 解： 双地址指令结构为：（4位操作码）（6位地址码）（6位地址码） 单地址指令结构为：（10位操作码）（6位地址码） 因此，每少一条双地址指令，则多2^6条单地址指令， 双地址指令最多是2^(16-6-6)=2^4=16条 ， 指令 Ii Pi 哈弗曼A 哈弗曼B 3/3/3 2/7 ADD I1 0 0 00 00 CLA I2 10 100 01 01 SUB I3 110 101 10 1000 JMP I4 11100 1100 1100 1001 JOM I5 11101 1101 1101 1010 STO I6 11110 1110 1110 1011 CIL I7 111110 11110 111100 1100 SHR I8 1111110 111110 111101 1101 STP I9 1111111 111111 111110 1110
软件体系结构作业___一__、二章
第一章 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法 答：软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 它主要由以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和 软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影 响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过 程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了 贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别 答：软件重用，是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3. 什么是可重用构件相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求 答：可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么面临哪些困难和挑战 答：优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，以更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降 低了软件开发的费用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求 增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多 个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问 题 5.描述三种应用最为广泛的构件技术规范COM、CORBA和EJB各自的特点 答：COM：COM无需重新编译，对象就可以增添新的功能，还能够透明地向另一个过程或另一台机器上的对发送RPC调用； CORBA：CORBA用IDL来描述对象接口，可以满足异种语言间的通信问题。
软件体系结构—概述
软件体系结构
目录 第一章软件体系结构概述 (3) 1.软件体系结构定义 (3) 2.软件体系结构内容 (3) 3.UML (4) 4.抽象、接口、高内聚、低耦合常用概念 (4)
第一章软件体系结构概述 1.软件体系结构定义 Architecture Styles，定义为根据结构组织模式构成的软件系统族，表达了部件和他们之间的关系。例如客户/服务器（Client /Server）结构、浏览器/服务器（Browser/Server）结构等。 2.软件体系结构内容 1.体系结构风格（Architecture Styles） 体系结构风格是描述特定系统组织方式的惯用范例，强调组织模式和惯用范例。组织模式即静态表述的样例，惯用范例则是反映众多系统共有的结构和语义。通常，体系结构风格独立于实际问题，强调了软件系统中通用的组织结构，比如管道线，分层系统，客户机-服务器等等。体系结构风格以这些组织结构定义了一类系统族。 2. 设计模式（Design Pattern） 设计模式是软件问题高效和成熟的设计模板，模板包含了固有问题的解决方案。设计模式可以看成规范了的小粒度的结构成分，并且独立于编程语言或编程范例。设计模式的应用对软件系统的基础结构没有什么影响，但可能对子系统的组织结构有较大影响。每个模式处理系统设计或实现中一种特殊的重复出现的问题。例如，工厂模式，它为解决抽象部分和实现部分独立变化的问题提供了一种通用结构。因此，设计模式更强调直接复用的程序结构。 3. 应用框架（Application Framework） 应用框架是整个或部分系统的可重用设计，表现为一组抽象构件的集合以及构件实例间交互的方法。可以说，一个框架是一个可复用的设计构件，它规定了应用的体系结构，阐明了整个设计、协作构件之间的依赖关系、责任分配和控制流程，表现为一组抽象类以及其实例之间协作的方法，它为构
软件体系结构概论
第1章软件体系结构概论。 软件架构的定义，意义，应用现状 △定义： 概念角度描述系统的主要构件及他们的关系，模块角度包含功能分解和层次结构，运行角度描述了一个系统的动态结构，代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织 △意义： ①体系结构是风险承担者进行交流的手段②体系结构是早期设计决策的体系③软件体系结构是可传递和可重用的模型 △应用现状： ①软件体系结构描述语言②体系结构描述构造与表示③体系结构分析，设计与验证④体系结构发现，演化和重用⑤基于体系结构的软件开发方法⑥特定领域的体系结构框架⑦软件体系结构支持工具⑧软件产品线体系结构⑨建立评价软件体系结构的方法 第2章软件体系结构建模。 软件体系结构建模的种类△ ①结构模型②框架模型③动态模型④过程模型⑤功能模型 4+1模型，RUP 4+1图△ ①逻辑视图：主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务，用类图描述逻辑视图 ②进程视图：也称作并发视图，侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求，进程视图强调并发性，分布性，系统集成性和容错能力，以及从逻辑视图中主要抽象如何适合进程结构，它也定义逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行的 ③物理视图：主要考虑如果把软件映射到硬件上，它通常要考虑到系统的性能，规模，可靠性 ④开发视图：也称作模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理 ⑤场景视图：重要活动的抽象，它使4个视图有机的联系起来，从某种意义上说场景是最重要的需求抽象软件体系结构的生命周期模型△ 各阶段的关系：△ ①需求分析阶段，包括需求获取，生成类图，对类分组，将类打包成构件和需求评审等过程 ②建立软件体系结构阶段，从结构角度分析，选择恰当的构件，构件的相互作用以及约束，为设计奠定基础 ③设计阶段，模块化，并决定各构件间的详细接口，算法和数据结构 ④实现阶段 软件体系结构的生命周期：△ ①软件系统结构的非形式化描述 ②软件体系结构的规范描述和分析 ③软件体系结构的求精及其验证 ④软件体系结构的实施 ⑤软件体系结构的演化和拓展 ⑥软件体系结构的提供，评价和度量 ⑦软件体系结构的终结 第3章软件体系结构风格。 管道/过滤器△ ①优点：使具有良好的隐蔽性，高内聚低耦合的特点 ②允许将整个系统的输入输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成 ③支持软件重用 ④系统维护和增加系统性能简单
软件设计与体系结构课后练习部分答案
第一章作业 6、简要叙述软件设计在软件工程中所处的位置和重要性。 答： 所处的位置：软件需求分析→需求规格说明→软件设计→设计文档→软件编码。 重要性： （1）是对软件需求的直接体现； （2）为软件实现提供直接依据； （3）将综合考虑软件系统的各种约束条件并给出相应方案； （4）软件设计的质量将决定最终软件系统的质量； （5）及早发现软件设计中存在的错误将极大减少软件修复和维护所需的成本。 7、软件设计应该包含哪些要素？ 答： 软件设计应该包含：目标描述、设计约束、产品描述、设计原理、开发规划、使用描述。 8、软件体系结构与软件设计有何关系？软件体系结构的出现有何必然性和重要意义？ 答： 软件体系结构与软件设计的关系：软件体系结构设计作为软件设计过程中的活动之一，能在较为抽象的级别上描述整个软件系统的结构，成为大规模、复杂软件系统设计中必不可少的步骤。 软件体系结构的意义：软件体系结构将构件以及构件之间的连接作为软件体系结构的基本组成部分。软件体系结构使软件复用从代码复用发展到设计复用和过程复用，为不同的人提供了共同的语言，体现了系统早期的设计决策，并作为系统设计的抽象，为实现框架和构件的共享与复用，基于体系结构的软件开发提供了有力的支持。 第二章作业 1、简述UML的特点和用途。 答： UML的发起者在最初制定UML时，充分考虑了各种需求、方法和语言的特点使UML 在表达能力、对新技术的包容能力和扩张性等方面具有显著的优势： （1）为使用者提供了统一的、表达能力强大的可视化建模语言，以描述应用问题的需求 模型、设计模型和实现模型。 （2）提供对核心概念的扩展机制，用户可加入核心概念中没有的概念和符号，可为特定 应用领域提出具体的概念、符号表示和约束。 （3）独立于实现语言和方法学，但支持所有的方法学，覆盖了面向对象分析和设计的相 关概念和方法学。 （4）独立于任何开发过程，但支持软件开发全过程。 （5）提供对建模语言进行理解的形式化基础，用元素型描述基本语义，OCL描述良定义规则，自然语言描述动态语义。 （6）增强面向对象工具之间的互操作性，便于不同系统间的集成。UML的目标是以面向对
软件体系结构(终)
第一章 ！构件的组成是什么？构件的特点是什么？ 组成：语义描述+通讯接口+实现代码 特点：语义完整＋语法正确＋有可重用价值 ！构件开发的目的是重用，简述构件库的使用者必须完成的 工作。 检索与提取构件、理解与评价构件、修改构件、构件组装。 青鸟构件模型：刻面检索法；是由北京大学杨芙清院士等人 提出的，它充分吸收了通用对象请求代理结构，分布式对象 构建模型，EJB等模型的优点并与它们相容，青鸟构建模型由外部接口与内部结构两部分。 构件分类：独立而成熟、有限制、适应性、装配、可修改 构件与软件重用：软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 软件元素包括程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识。这些可重用的元素称做软构件，简称构件 由于构件大都经过严格的质量认证，并在实际运行环境中得到检验，因此，重用构件有助于改善软件质量 构件模型及实现：构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通信接口和实现代码的复合体。简单地说，构件是具有一定的功能，能够独立工作或能同其它构件装配起来协调工作的程序体。构件模型是对构件本质特征的抽象描述。 构件获取：在建立基于构件的软件开发（component-based software development, CBSD）中，构件获取可以有多种不同的途径：从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用的构件；通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用的构件；从市场上购买现成的商业软件，即CTOS（commerical off-the-shell）构件；开发新的符合要求的构件；；一个组织在进行以上决策时，必须考虑到不同方式获得构件的一次性成本和以后的维护成本，然后做出最优的选择 构建管理:对大量的构件进行有效的管理，以方便构件的存储、检索和提取，是成功重用构件的必要保证。构件管理的内容包括构建描述、构建分类、构件库组织、人员及权限管理和用户意见反馈等。 体系结构的定义:软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。 第二章 1、软件体系结构模型分为5种: 结构模型-核心是体系结构描述语言ADL；框架模型-更侧重于整体的结构；动态模型-研究系统的“大颗粒”的行为性质。例如，描述系统的重新配置或演化。过程模型-构造系统的步骤和过程；功能模型-体系结构是由一组功能构件按层次组成，下层向上层提供服务 第三章 经典的软件体系结构风格：数据流风格：批处理序列；管道/过滤器。调用/返回风格：主程序/子程序；面向对象风格；层次结构。独立构件风格：进程通讯；事件系统。虚拟机风格：解释器；基于规则的系统。仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。 4个阶段:需求分析-建立软件体系结构-设计-实现；需要全面考虑多方面因素；合适的软件体系结构风格；对于同一个问题，可以有多种设计结果；是在各种制约条件下取得的较好折衷方案；科学+经验+艺术 体系结构的生命周期：软件体系结构的非形式化描述。使用自然语言表示相关概念和原则；软件体系结构的规范化描述与分析。使用合适的理论模型精确、无歧义描述软件体系结构；软件体系结构的求精与验证。大型系统的体系结构总是从抽象到具体，逐步求精而得到的；软件体系结构的实施。将求精后的软件体系结构应用于系统设计过程中，形成系统的设计框架； 面向对象的系统的应用场合：面向对象的体系结构模式适用于数据和功能分离的系统中；也适用于问题域模型比较明显；或需要人机交互界面的系统；大多数应用事件驱动风格的系统也常常应用了面向对象风格 3层C/S:表示层是应用的用户接口部分，担负着用户与应用间的对话功能。它用于检查用户从键盘等输入的数据，